Izolacja aerożelem – właściwości, zastosowanie, cena

Animacja przedstawiająca budynek mieszkalny z izolacja aerożelem

W ostatnich latach obserwuje się wyraźny trend minimalizowania zużycia energii cieplnej w budynkach, a tym samym zaostrzania wymagań związanych z izolacją termiczną i minimalizacji strat ciepła. Poszukuje się zatem najbardziej efektywnego materiału izolacyjnego, który jednocześnie maksymalnie ograniczy powierzchnię użytkową czy wysokość pomieszczenia.

Aerożele – historia

Ludzie znają aerożele w postaci proszku lub pyłu od 1931 roku. Jego wynalazca, amerykański chemik Samuel S. Kistler, sprzedał produkcję tego materiału firmie Monsanto w 1940 roku, uzyskując licencję na technologię. Dwa lata później rozpoczęto produkcję aerożeli, których oryginalna nazwa brzmiała Santocel, który jest dodatkiem do powłok matujących oraz składnikiem past do zębów i kosmetyków.

Sproszkowany aerożel jest również używany do wzmacniania opon, jako materiał zagęszczający i wypełniający oraz do izolacji skafandrów kosmicznych astronautów. W latach pięćdziesiątych i wczesnych sześćdziesiątych, naukowcy byli w stanie określić wyjątkowe właściwości termoizolacyjne aerożeli, a następnie przyznali firmie Johns-Manville Corporation patent na materiały termoizolacyjne na bazie aerożeli silikonowych.

Aerożele – produkcja

Aerożele są zwykle produkowane na bazie krzemionki, chociaż ostatnio zastosowano również nanorurki węglowe i grafen. Istnieją również aerożele na bazie zeolitu i aluminoksanu, ale najczęściej stosowanym aerożelem jest krzemionka. Początkowo czysta krzemionka jest topiona w nadkrytycznej atmosferze dwutlenku węgla, a następnie stopniowo uwalniane jest ciśnienie, aby ją przedmuchać. Obecnie dominują metody chemiczne, co skutkuje powstawaniem aerożeli krzemionkowych w postaci piany.

Aerożel – właściwości i rodzaje

Mężczyzna, inżynier budownictwa, rozważający opcję izolacji aerożelem
Źródło: Freepik.com

Aerożel charakteryzuje się doskonałymi parametrami termoizolacyjnymi, co jest spowodowane dużą ilością porów i strukturą materiału. Dzieje się tak, ponieważ powietrze przechodzące przez szkielet krzemionkowy jest ograniczone. Do 99,8% objętości mogą stanowić dziury, ale jednocześnie są one tak małe, że zminimalizowane są skutki konwekcji i promieniowania. Ważne jest to, że szkielet krzemionkowy sprawia, że jest to ciało stałe, a nie gaz. Bardzo charakterystyczną cechą aerożelu jest jego porowata struktura, podobna do naszyjnika z pereł o wielkości 1-5 nm. Te nanocząsteczki są odpowiedzialne za całą powierzchnię materiału.

Rodzaje:

  • monolityczne,
  • proszkowe,
  • granulowe,
  • cienkowarstwowe o o grubości najwyżej 100 nm.

Aerożele – właściwości

Aerożel charakteryzuje się doskonałymi parametrami termoizolacyjnymi, co jest spowodowane dużą ilością porów i strukturą materiału. Dzieje się tak, ponieważ powietrze przechodzące przez szkielet krzemionkowy jest ograniczone. Do 99,8% objętości mogą stanowić dziury, ale jednocześnie są one tak małe, że zminimalizowane są skutki konwekcji i promieniowania. Ważne jest, aby szkielet krzemionki był ciałem stałym, a nie gazem. Bardzo charakterystyczną cechą aerożelu jest jego porowata struktura, podobna do naszyjnika z pereł o wielkości 1-5 nm. Te nanocząsteczki są odpowiedzialne za całą powierzchnię materiału. W porównaniu z polimerami organicznymi o standardowej gęstości, jego przewodność cieplna jest 100 razy niższa. Mikrostruktura zmniejsza również prędkość propagacji fali dźwiękowej.

Aerożele – odporność ogniowa

Wszystkie swoje właściwości zachowuje w temperaturach do około 500°C, a jego temperatura topnienia wynosi 1200°C. Pod wpływem ognia nie uwalnia żadnych toksycznych substancji i nie spadnie. Pod tym względem posiada parametry zbliżone do wełny mineralnej, dzięki czemu oba materiały wykazują lepszą ognioodporność w porównaniu do styropianu. Warto zauważyć, że istnieje kilka odmian materiałów aerożelowych o różnej odporności ogniowej. Pierwszą cechą jest wysoka odporność na wysokie temperatury – Pyrogel, ale jest też taki, który nadaje się do ekstremalnie niskich temperatur (od -270°C – Kryogel i średniotemperaturowy – Spaceloft). W tym przypadku, w przeciwieństwie do polistyrenu pęczniejącego pod wpływem benzyny i ropy naftowej, aerożel jest tak samo odporny na związki mineralne jak wełna mineralna, ale nie na rozpuszczalniki organiczne.

Aerożele – cena

Aerożele ceny są zróżnicowane i zależne od wielu czynników. Maty aerożelowe o grubości 5 mm kosztują średnio około 150 zł za m2, natomiast za takie o grubości 10 mm trzeba zapłacić około 235 zł/m2.

One thought on “Izolacja aerożelem – właściwości, zastosowanie, cena

  1. Polecam w 100%! 🙂 Aerożele świetnie sprawdzą się tam, gdzie potrzebna jest dobra a jednoczesnie cienka izolacja o najlepszych parametrach.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.

Witryna wykorzystuje Akismet, aby ograniczyć spam. Dowiedz się więcej jak przetwarzane są dane komentarzy.

Back To Top

Strona korzysta z plików cookies, aby korzystać z naszego portalu zaakceptuj - politykę prywatności.

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close